Малогабаритные спиральные антенны
Антенны расчитаны для 20 м любительского диапазона, но но их можно построить и для работы на других диапазонах. Подобные конструкции позволяют в значительной степени сократить размеры антенны. Одна из предлагаемых антенн имеет два вибратора, выполненных из проволочной спирали, питаемых напряжением со сдвигом фаз в 90 градусов (рис.1).
Рис.1
Расстояние между вибраторами равно L/4, где L - длина волны. Каждый вибратор состоит из бакелитовой трубки диаметром 3 см, длиной 110 см (можно использовать деревянные бруски квадратного сечения 3х3 см), на которой навито две спирали по 77 витков каждая. Каждая спираль выполняется из антенного канатика диаметром 3 мм. Шаг намотки 7,5 мм. В торцы трубок забиты деревянные пробки с отверстиями, в которые вставлены медные трубки длиной 45 см и наружным диаметром 8 мм. Концы спиралей припаиваются к основаниям трубок. Снаружи в трубки вставлены стержни или трубки меньшего диаметра, вдвигая и выдвигая которые можно менять настройку вибраторов (рис.2).
Рис.2
Вибраторы крепятся к деревянной перекладине, которая в свою очередь устанавливается на мачте (рис.3).
Рис.3
Соединительная линия между вибраторами выполняется из антенного канатика диаметром 3 мм. Расстояние между центрами проводов равно 6 мм. Соединительная линия укрепляется на изоляторах с нижней стороны перекладины. Длина соединительной линии равна 5,2 м.
Для испытания этой антенны рядом с ней на такой же высоте был подвешен полуволновой вибратор с однопроводным фидером (американка), ориентированный на юг. В этом же направлении на расстоянии 1 км был установлен приемник с индикатором уровня сигнала. Результаты испытаний антенны приведены в таблице.
|
№ п/п
|
Направление излучения
антенны
|
Уровень сигнала
|
|
1
|
На север
|
0,8
|
|
2
|
На восток
|
2,0
|
|
3
|
На юг
|
2,4
|
|
4
|
На запад
|
2,0
|
В графе "Уровень сигнала" даны показания стрелочного прибора, служащего индикатором уровня сигнала на расстоянии 1 км, в относительных единицах (уровень сигнала от полуволнового вибратора принят за 1).
Была испытана конструкция другой малогабаритной антенны, размеры которой несколько уменьшены. Результаты испытаний оказались одинаковыми с результатами первой антенны. Вибраторы этой антенны использованы те же, что и в первой, но расстояние между вибраторами выбрано равным L/8 (2,6 м). Схема соединений вибраторов показана на рис.4.
Рис.4
Вторая антенна имеет вдвое меньшее расстояние между вибраторами по сравнению с первой, что значительно упрощает ее конструкцию, однако она требует более точной настройки, чем первая. Вибраторы соединялись четырехпроводной соединительной линией длиной 2,6 м из антенного канатика диаметром 3 мм, с расстоянием между проводами 9 мм (рис.5).
Рис.5
Располагалась линия так же, как и в первой антенне, под перекладиной. Обе антенны соединялись с передатчиком симметричным двухпроводным фидером длиной 15,6 м (3/4L) с волновым сопротивлением 500 Ом. К передатчику фидер подключался одним проводом к клемме "Антенна", другим - к корпусу.
Настройка обеих антенн производится следующим образом. Передатчик настраивается на 20 м диапазон. Фидер отключают от антенны (рис.6а) и ручкой "Настройка антенны" передатчика настраивают систему в резонанс.
Рис.6
После этого к фидеру подключается ближний вибратор (рис.6б). Не трогая ручек настройки передатчика, изменяют длину медных трубок до тех пор, пока не будет наблюдаться минимум анодного тока выходной лампы передатчика.
После него таким же образом настраивается дальний вибратор вместе с соединительной линией (рис.6в). Если волновое сопротивление линии выбрано правильно, то мощность, отдаваемая передатчиком ближнему и дальнему вибраторам, будет одинакова (что легко заметить по анодному току выходной лампы передатчика).
Если ближний вибратор потребляет от передатчика большую мощность, чем дальний, то волновое сопротивление соединительной линии велико. Следует уменьшить расстояние между проводами или увеличить их диаметр. Если дальний вибратор потребляет большую мощность, то волновое сопротивление линии мало и следует увеличить расстояние между проводами или уменьшить их диаметр.
После окончания настройки обоих вибраторов они подключаются к фидеру (рис.6г), при этом вся система должна оказаться настроенной в резонанс (без подстройки передатчика). Если настройка антенны изменилась, то всю операцию нужно повторить снова.